2024年3月27日星期三

《自然》重磅:天道好輪迴!科學家首次證實,讓T細胞淋巴瘤變強大的基因變異,竟能將T細胞抗癌功力提升百倍丨科學大發現

*僅供醫學專業人士閱讀參考

為了活命或轉移,癌細胞已經成了模仿或偽裝大師。

它不僅能模仿正常細胞表達免疫檢查點,抑制各類免疫細胞的攻擊;還能偽裝成比正常細胞更健康的細胞,加速周圍正常細胞的汰掉;甚至還可以偽裝成免疫細胞,四處轉移,暢通無阻。

「師夷長技以製夷」 。既然癌細胞都懂這個道理,那麼免疫細胞是不是也可以「偷師」癌細胞的技能,然後戰勝癌症呢?

前不久,由美國西北大學Jaehyuk Choi和加州大學舊金山分校Kole T. Roybal領銜的研究團隊,在頂級期刊《自然》上發表一項重磅研究成果[1],讓免疫細胞成功「偷師」並制服癌細胞。

他們大規模研究了T細胞淋巴瘤的潛在驅動基因變異,發現其中的一對基因的融合變異,竟然可以將T細胞抗實體腫瘤的能力提升百倍,而且沒有任何毒性跡象。簡單來說,他們發現了T細胞淋巴瘤的超能力,在將它移植給正常T細胞之後,正常T細胞就擁有了超級抗癌能力

真是天道好輪迴啊!

論文首頁截圖

T細胞免疫療法,雖然徹底改變了血液腫瘤治療範式,但在佔成人癌症90%的實體瘤中表現差強人意,直到上個月FDA才批准了第一款治療實體瘤的T細胞療法lifileucel [2] 。

與血液腫瘤相比,實體瘤之所以難以突破,主要是因為受到多種因素的限制,例如T細胞在體內持久性差、實體瘤的腫瘤微環境存在強烈的免疫抑制,以及T細胞耗竭等等問題。簡單來說,要讓T細胞搞定實體瘤,就得進一步提升T細胞的實力。

Choi和Roybal團隊注意到,在預臨床研究中提升T細胞抗癌效果的方法(PDCD1、TET2或DNMT3A失活),其實就是T細胞淋巴瘤中發現的突變。那既然如此,可以從T細胞淋巴瘤找到解決上述問題的基因突變呢?

為了回答這個問題,Choi和Roybal團隊選取了T細胞淋巴瘤的71個潛在驅動基因變異,包括分佈在40個不同基因中的61個點突變,以及10個基因融合變異。然後在特殊的報告細胞系中研究不同的基因變異對T細胞功能的影響。

研究過程

經過層層篩選,最終CARD11和PIK3R3的融合勝出

與其他的變異相比, CARD11-PIK3R3融合能顯著增強NF-κB和AP-1訊號,以及IL-2的生成,而不會增加NFAT或PD1

先前已經有研究表明, NF-κB和AP-1訊號的增強而不是NFAT訊號的增強有助於對抗T細胞功能障礙;能產生高水平IL-2的CD8陽性T細胞亞群能更好地維持記憶表型和效應功能。

顯然,在CD4陽性皮膚T細胞淋巴瘤患者身上發現的CARD11-PIK3R3融合值得進一步研究。

CARD11-PIK3R3融合表現最佳

隨後,Choi和Roybal團隊在兩種不同的CAR T細胞中檢驗了CARD11-PIK3R3融合對CAR T細胞抗癌活性的影響。

他們發現,補充IL-2與否會影響普通CAR T細胞的抗癌效果,而不會影響CARD11-PIK3R3融合的CAR T細胞抗癌效果(無論是否使用IL-2,幾乎都會清除所有癌細胞)。要知道,上個月核准的全球首個實體瘤T細胞療法就需要同時使用IL-2[2]。

無論是否使用IL-2,CARD11-PIK3R3融合的CAR T細胞都會清除幾乎所有癌細胞

在7×10 6個CAR T細胞的較高劑量下,Choi和Roybal團隊發現,對照組的普通CAR T細胞只能控制住43%的腫瘤,而CARD11-PIK3R3融合的CAR T細胞的腫瘤控制率為100%。

值得注意的是,不含CD19-CAR的CARD11-PIK3R3融合T細胞沒有抗腫瘤作用,顯示CARD11-PIK3R3融合增強的抗腫瘤活性需要抗原刺激。這也意味著,CARD11-PIK3R3融合CAR T細胞沒有自主增殖的風險。

此外,即使在高劑量處理下,CARD11-PIK3R3融合T細胞也表現出了良好的安全性。即使在回輸後的第418天,也沒有致淋巴瘤的跡象

CARD11-PIK3R3融合的CAR T細胞展現強大的抗腫瘤活性

雖然以上的研究都是在血液腫瘤小鼠模型中進行的,但後續在間皮瘤、黑色素瘤胃癌小鼠模型中,均發現CARD11-PIK3R3融合可以增強T細胞(CAR T細胞或TCR T細胞)的抗腫瘤效果

在黑色素瘤的研究中,Choi和Roybal團隊吃驚地發現,即使CARD11-PIK3R3融合CAR T細胞的數量僅有普通CAR T細胞的百分之一,它也能控制住腫瘤,而普通CAR T卻做不到。這意味著, CARD11-PIK3R3融合CAR T細胞的抗腫瘤活性提升了100倍以上。

CARD11-PIK3R3融合CAR T細胞的抗腫瘤活性提升了100倍以上

尤其值得一提的是,Choi和Roybal團隊也發現,CARD11-PIK3R3融合CAR T細胞治療甚至不需要清髓就能發揮良好的抗實體瘤效果

要知道,清髓已被證明能顯著改善CAR T細胞的移植和療效,以及具有誘變性、並增加繼發性惡性腫瘤的風險;而CARD11-PIK3R3融合CAR T細胞卻不需要這一步。這一方面說明,它的療效確實更強了,另一方面可以避免不良事件的發生。

總的來說,Choi和Roybal團隊這招"師夷長技以製夷",讓T細胞成功獲得了百倍功力,讓其具備了強大的抗實體瘤能力,還進一步降低了CAR T細胞治療的風險。

據了解,Choi和Roybal團隊已經組建了一家新公司Moonlight Bio,正在將這項新發現轉化為抗癌新療法。

參考文獻:

[1].Garcia J, Daniels J, Lee Y, et al. Naturally occurring T cell mutations enhance engineered T cell therapies. Nature. 2024;626(7999):626-634. doi:10.1038/s4156-028 7

[2].https://www.fda.gov/drugs/resources-information-approved-drugs/fda-grants-accelerated-approval-lifileucel-unresectable-or-metastatic-melanoma

本文作者丨BioTalker



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